年產(chǎn)7萬噸丙烯腈項(xiàng)目合成工段設(shè)計(jì)

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 開題報(bào)告 題 目： 年產(chǎn)7萬噸丙烯腈項(xiàng)目初步設(shè)計(jì) －合成工段工藝設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 年 月 開 題 報(bào) 告 一、課題的目的與意義 丙烯腈是三大合成材料—合成纖維、合成橡膠、合成塑料的基礎(chǔ)原料[1]，這使得丙烯腈的地位逐年提高，所以丙烯腈生產(chǎn)及其深加工日益受到人們的重視。丙烯腈的生產(chǎn)方式有很多種，丙烯直接氨氧化工藝、丙烷直接氨氧化工藝和丙烷脫氫后再進(jìn)行丙烯氨氧化工藝等工藝方法。其中利用丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈是丙烯腈生產(chǎn)的主要方式之一[2-3]。這種方法設(shè)備簡單，原料易得。反應(yīng)所用到的丙烯是重要的石油化工基礎(chǔ)原料，因此研究丙烯腈生產(chǎn)過程，提高丙烯腈產(chǎn)品質(zhì)量，降低丙烯腈原料消耗就顯得十分重要了。 我國丙烯腈的總需求量也將以年均10.8%的速率遞增。中國丙烯腈市場(chǎng)新建和擴(kuò)建項(xiàng)目較多，產(chǎn)能增長將維持較高水平，但是這還是無法彌補(bǔ)國內(nèi)丙烯腈的需求缺口[4-6]。預(yù)計(jì)到2017年，我國國內(nèi)生產(chǎn)的丙烯腈還是無法滿足國內(nèi)需求。即我國現(xiàn)有的丙烯腈生產(chǎn)能力還遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)的需求，仍需大量進(jìn)口。因此 , 加大對(duì)丙烯腈生產(chǎn)工藝技術(shù)和催化劑體系的研究開發(fā)力度, 不斷提升我國丙烯腈生產(chǎn)的技術(shù)水平 ,是解決我國丙烯腈供需的平衡是關(guān)鍵之處。 目前國內(nèi)吉林石化公司的丙烯腈裝置經(jīng)過不斷的優(yōu)化運(yùn)行，使得它的消耗、質(zhì)量水平基本上達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。丙烯腈國內(nèi)競爭也變得越來越激烈，只有對(duì)裝置不斷的優(yōu)化，才能滿足市場(chǎng)對(duì)丙烯腈產(chǎn)品越來越多的要求，才能在競爭中突出自己的優(yōu)勢(shì)，打敗其他對(duì)手。 丙烯腈生產(chǎn)方式有很多種，其中傳統(tǒng)方法[7-9]有： 1. 乙醛法 用氫氰酸、乙醛反應(yīng)生成丙烯腈 CH2CHO+HCN→CH2CH2CNOH CH2CH2CNOH→CH2=CHCN+H2O 2.乙炔法 用氫氰酸、乙炔反應(yīng)生成丙烯腈 C2H2+HCN→CH2=CHCN 傳統(tǒng)方法都需要?dú)淝杷徇@一劇毒且難以運(yùn)輸和儲(chǔ)存的藥品為原料，且反應(yīng)的副產(chǎn)物多，AN精制困難，所以逐漸被現(xiàn)代生產(chǎn)所淘汰。 現(xiàn)在制備丙烯腈的生產(chǎn)工藝主要有丙烯直接氨氧化工藝、丙烷直接氨氧化工藝和丙烷脫氫后再進(jìn)行丙烯氨氧化工藝等工藝方法。 本課題的目的是為了在當(dāng)今國內(nèi)市場(chǎng)丙烯腈供不應(yīng)求的狀況下，試圖找到一個(gè)對(duì)現(xiàn)在生產(chǎn)丙烯腈工藝中切實(shí)可行的可以提高丙烯腈產(chǎn)量的方法或者改進(jìn)方式。從而能夠應(yīng)對(duì)或者改善未來可能出現(xiàn)的丙烯腈供不應(yīng)求的局面，解決原料短缺問題。 本次課題的意義在于通過對(duì)國內(nèi)外丙烯腈生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場(chǎng)調(diào)研、工藝方法的前景分析、丙烯氨氧化合成丙烯腈技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析等，只要我國丙烯進(jìn)口資源有保障，丙烯氨氧化技術(shù)在我國還是擁有廣闊的發(fā)展空間和發(fā)展前景的，從目前全球丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展來看, 丙烯腈工業(yè)的原料和工藝向多元化、新技術(shù)方向發(fā)展，而丙烯氨氧化合成丙烯腈工藝的廣泛應(yīng)用將會(huì)在一定程度上緩解我國對(duì)于丙烯腈的供需壓力。 圖1為丙烯腈工藝流程圖。 圖1. 丙烯腈工藝流程圖 二、研究現(xiàn)狀和前景展望 目前，丙烯腈行業(yè)正處于吐故納新時(shí)期，無論是原料的選擇還是工藝的選取可謂百花齊放。雖然中國丙烯腈市場(chǎng)新建和擴(kuò)建項(xiàng)目較多，產(chǎn)能增長都維持在較高水平線上，但是這還是無法彌補(bǔ)國內(nèi)丙烯腈的需求缺口。我國國內(nèi)生產(chǎn)的丙烯腈還是無法滿足國內(nèi)需求。即我國現(xiàn)有的丙烯腈生產(chǎn)能力還遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)的需求，仍需大量進(jìn)口。在丙烯腈生產(chǎn)工藝方面，以烴為原料來制備丙烯腈的生產(chǎn)工藝主要有丙烯直接氨氧化工藝、丙烷直接氨氧化工藝和丙烷脫氫后再進(jìn)行丙烯氨氧化工藝等工藝方法。雖然丙烷比丙烯要便宜很多而且資源較為豐富。但是由于丙烷很難活化，這導(dǎo)致其需要苛刻的操作條件和活性、選擇性及穩(wěn)定性均很高的催化劑。給生產(chǎn)帶來了麻煩。而且丙烯腈的穩(wěn)定性較丙烷差, 在工藝條件下容易生成不需要的碳氧化物和氮氧化物等副產(chǎn)物。這就給丙烷直接制備丙烯腈帶來了很大挑戰(zhàn)。 于是人們開始尋求更加高效科學(xué)的丙烯腈生產(chǎn)方式，隨著煤制低碳烯烴以及Sohio工藝的日漸成熟，丙烯腈不再是奇貨可居了。Sohio法制備丙烯腈與其他丙烯氨化工藝相比，具有易反應(yīng)，收率高，反應(yīng)雜質(zhì)少，能用簡單方法精制等優(yōu)點(diǎn)，因此受到各國丙烯腈生產(chǎn)公司的青睞。世界上百分之95的丙烯腈生產(chǎn)公司均采用Sohio技術(shù)，在美國日本更是夸張的全部采用此等方法來生產(chǎn)丙烯腈。在現(xiàn)如今國內(nèi)丙烯腈存在供應(yīng)缺口的情況下，利用Sohio工藝制丙烯腈具備良好的盈利空間，但是Sohio工藝技術(shù)仍存在著一些不足。比如在催化劑的選擇時(shí)有很多問題，目前用的最多的是鉬鉍-三氧化二鋁。但是這種催化劑在不同溫度和用量上會(huì)影響活性，這給研究帶來了不小的挑戰(zhàn)。 我國國內(nèi)丙烯腈生產(chǎn)發(fā)展前景還是比較客觀的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，我國國內(nèi)丙烯腈生產(chǎn)工藝技術(shù)也是日新月異。國家對(duì)于國內(nèi)丙烯腈生產(chǎn)公司也是給予了諸多的幫助，這也為國內(nèi)丙烯腈生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的市場(chǎng)環(huán)境，有利于國內(nèi)丙烯腈工藝的發(fā)展。但是，我們也要正視我們存在的一些問題。比如生產(chǎn)水平還沒達(dá)到國際最高水準(zhǔn)行列，我們的國內(nèi)丙烯腈供應(yīng)需求還存在著很大的漏洞。2012年我國丙烯腈產(chǎn)能127.7萬噸／年，表觀消費(fèi)量達(dá)175.5萬噸[10-12]，主要用于生產(chǎn)腈綸、ABS樹脂等。中國丙烯腈市場(chǎng)新建和擴(kuò)建項(xiàng)目較多，產(chǎn)能增長將維持較高水平，但是這還是無法彌補(bǔ)國內(nèi)丙烯腈的需求缺口。預(yù)計(jì)到2017年，我國國內(nèi)生產(chǎn)的丙烯腈供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)下去。 三、課題主要內(nèi)容、擬解決的問題、研究特色和創(chuàng)新之處 1．主要內(nèi)容 先查閱與丙烯腈的各種生產(chǎn)方法的中英文文獻(xiàn)資料，完成文獻(xiàn)綜述；仔細(xì)認(rèn)真翻譯一篇與本設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)。接著論證并確定丙烯腈合成工段工藝流程。應(yīng)用化工專業(yè)流程模擬軟件對(duì)丙烯腈合成工段進(jìn)行模擬，完成物料衡算、熱量衡算以及設(shè)備設(shè)計(jì)或選型，并對(duì)設(shè)備布置進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后分別采用autoCAD和手工繪制丙烯腈合成工段的物料流程圖、管道儀表流程圖，設(shè)備條件圖、精制工段設(shè)備布置圖。 2．需解決的問題 1）提高自我文獻(xiàn)檢索和搜集信息能力。 2）如何更快的打通全流程模擬 3）反饋計(jì)算操作條件、設(shè)備參數(shù)等，使生產(chǎn)丙烯腈過程更加環(huán)保、操作過程更加安全、生產(chǎn)的產(chǎn)品更加合理。 3. 特色和創(chuàng)新 以美國BP公司、日本三菱化成公司為代表的主要丙烯腈生產(chǎn)商開始了以丙烯為原料的生產(chǎn)丙烯腈的技術(shù)開發(fā)工作。其中以Sohio工藝最受人們所接受并應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。其主要特點(diǎn)是采用選擇性烴的吸附分離體系的循環(huán)工藝，可將循環(huán)物流中的惰性氣體和碳氧化物選擇性除去，原料丙烷和丙烯100%回收，從而降低了生產(chǎn)成本[13-14]。 四、研究方法、步驟和措施 根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容要求查閱丙烯腈的相關(guān)資料，包括其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和合成方法等方面。通過比較每種合成工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，確定一種可行的最佳產(chǎn)品方案、生產(chǎn)規(guī)模、工藝技術(shù)方案等。對(duì)Sohio生產(chǎn)丙烯腈工藝做出認(rèn)識(shí)和研究，已保證設(shè)計(jì)的連貫性和正確性。查找關(guān)于丙烯腈的外文文獻(xiàn)，選擇一篇能夠很好表達(dá)丙烯腈項(xiàng)目的英文文獻(xiàn)進(jìn)行翻譯。接著對(duì)已經(jīng)收集好的資料進(jìn)行仔細(xì)閱讀并整理，做出相關(guān)的文獻(xiàn)綜述。 用AutoCAD軟件繪制各設(shè)備圖和工藝流程圖，之后用Aspenplus軟件進(jìn)行工藝流程的全流程模擬和優(yōu)化，通過這個(gè)模擬優(yōu)化做出可行的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，可以有利于最后的方案選擇。通過物料衡算得到物料關(guān)系和能量關(guān)系；以圖表形式表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果。 五、參考文獻(xiàn) [1] 羅保軍, 周子平, 王美云. 丙烯腈的生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 化工科技市場(chǎng), 2003, (10):11-14. [2] 韓秀山. 丙烯腈的應(yīng)用[J]. 四川化工與腐蝕控制, 2000, 3(6):52-53. [3] 張廷深. 國內(nèi)外丙烯腈供需概況[J]. 石油化工技術(shù)經(jīng)濟(jì), 1999, (3):27-32. [4] 白爾錚. 丙烷氨氧化制丙烯腈催化劑及工藝進(jìn)展[J]. 工業(yè)催化, 2004, 12(7):1-6. [5] 于豪瀚. 丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展[J]. 石油化工設(shè)計(jì),1995,12(1):1-24. [6] 張惠民, 趙震, 徐春明. 丙烷直接氨氧化制丙烯腈催化劑的研究進(jìn)展[J]. 化學(xué)通報(bào), 2005, 68(11):832-838. [7] Roussel H,M ehlomakulu B,Belhadj F,et al.Active sites characterization in mixed vanadium and iron antimonate oxide catalysts for propane ammoxidation[J].J.Catal, 2002, 205(1): 97-106 [8] 錢伯章. 丙烯腈產(chǎn)能分析與技術(shù)進(jìn)展[J]. 上?；? 2004, 29(3): 45-47 [9] 謝方友. 丙烷氨氧化制丙烯腈催化劑設(shè)計(jì)進(jìn)展[J]. 工業(yè)催化, 2003, 11(8):38-42. [10] 崔小明. 國內(nèi)外丙烯腈的供需現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析[J]. 石油化工技術(shù)與 經(jīng)濟(jì), 2015, 31(5):18-23. [11] 黃金霞, 陸書來. 2014年丙烯腈市場(chǎng)分析[J]. 化學(xué)工業(yè), 2015, (08): 36-9. [12] 黃金霞, 陸書來, 紀(jì)立春. 2013年丙烯腈生產(chǎn)與市場(chǎng)分析[J]. 化學(xué)工業(yè), 2014, (04):36-40. [13] 蘭友, 單永霞. 提高丙烯腈精制回收率的方法[J]. 河北化工, 2007, l30 (10):58-60. [14] 畢錫斌. 丙烯腈反應(yīng)器收率影響因素的探討[J]. 安徽化工, 2003, (4):46-4 8. 六、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 七、所在專業(yè)審查意見 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 八、學(xué)院審查意見 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 6